Стекловаренная ванная печь Советский патент 1982 года по МПК C03B5/04 

(5) СТЕКЛОВАРЕННАЯ ВАННАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к стекольно промышленности, в частности к стекло варенным ванным печам в производстве листового, тарного и других типов стекол. Известна стекловаренная печь, наружные поверхности верхнего ряда стен варочного бассейна которой принудительно охлаждают вентиляторным воздухом с интенсивностью, изменяющейся в зависимости от остаточной толщины кладки LlJ. Недостатком данной конструкции пе чи является низкая эффективность охлаждения огнеупорной кладки из-за большого теплового сопротивления сте новых брусьев, в особенности при их толщине порядка 100 мм и более. Всле ствие этого скорость коррозии стеновых брусьев варочного бассейна на уровне зеркала стекломассы весьма значительна, в особенности в начальный период эксплуатации, что не обеспечивает требуемой продолжительности рабочей кампании стекловаренной печи. Некоторое повышение эффективности охлаждения при меньших остаточных толщинах огнеупорной кладки может быть достигнуто лишь путем крайне интенсивного воздушного обдувания порядка 2,5-3,5 на 1 погонный метр кладки , что связано с резким возрастанием расхода электроэнергии. Кроме того, неизбежное попадание части подаваемого на обдувание воздуха в пламенное пространство стекловаренной печи приводит к неконтролируемому нарушению теплового и газового режима печи и стабильности процесса варки стекла в целом. Известна стекловаренная ванная печь, огнеупорные стены варочного ассейна которой охлаждают батареей водяных холодильников, расположенных с наружной поверхности кладки Г 2J. 39 Однако известная конструкция печи не обеспечивает требуемой длительности ее рабочей кампании из-за недостаточной эффективности используемой системы охлаждения и, следовател но, повышенной скорости разъедания стен варочного бассейна. Низкая эффективность такого охлаждения связа на с невозможностью выполнения плотного контакта между холодильниками и поверхностью кладки, что приводит к быстрому разъеданию стен бассейна на уровне стекломассы. Кроме того, для питания холодильников необходимы сложные установки химической очистки воды, что снижает эксплуатационную надежность стекловаренной ванной пе чи. При полном разъедании стеновых брусьев на поверхности водяных холодильников образуется слой гариисажа, периодический отрыв которого дестабилизирует технологический режим работы печи. Существенным недостатком данной конструкции печи является также низкая эксплуатационная надежность узла охлаждения: в случае про,горания холодильника невозможно извлечь его из печи и произвести его замену., ЧТО приводит к попаданию металла в стекломассу, ускоренному разрушению огнеупорной кладки стен бассейна на уровне зеркала стекломассы и существенному сокращению рабочей кампании печи. Для питания холодильников в ходе многолетней эксплуатации необходима химическая очистка воды, отключение которой даже на короткое время приведет к неизбежному разрушению холодильника. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является ст ловаренная ванная печь, содержащая варочный бассейн, свод и подвесные стены, опирающиеся на зуб, причем на наружной поверхности боковых сте установлена металлическая водоохлаж даемая пластина коробчатого сечения орошаемая проточной водой. Стекая по металлическому листу, вода обеспечивает интенсивный теплоотбор от стен бассейна и снижение температу взаимодействия огнеупорной кладки с стекломассой L 3 J. Основным недостатком данной печи является быстрый износ кладки в начале кампании печи из-за недостаточ ной эффективности охлаждения, что связано с невозможностью обеспечить 74 плотный контакт брусьями бассейна и металлическим листом. Существенное снижение температуры на контакте стекло-огнеупор достигается ЛИШЬ при практически полном разрушении стен бассейна, когда печь уже работает без огнеупора, на чистом гарнисаже. Однако использовать такую конструкцию в традиционных регенеративных ванных стекловарен ных печах с расположенными над стенами бассейна элементами верхнего строения (подвесными стенами и влетами горелок. не представляется возможным, поскольку при этом уровень зеркала стекломассы вплотную приблииоется к металлической пластине. Это приводит к интенсивному износу несущих металлических конструкций (колонн, лафетов, -кронштейнов) и элементов верхнего строения за счет излучения и выбивания высокотемпературных дымовых газов в зазоры между поверхностью стекломассы и верхним строением и, в конечном счете к сокращению срока службы стекловаренной печи, 1ель изобретения - продление рабочей кампании стекловаренной ванной печи. Поставленная цель достигается тем, что в стекловаренной ванной печи, содержащей варочный бассейн, свод и подаесные стены, опирающиеся на зуб, причем на наружной поверхности боковых стен установлена металлическая водоохлаждаемая пластина коробчатого сеченияJпоследняя выполнена с выступом, обращенным внутрь печи и расположенным между верхней плоскостью стены варочного бассейна и нижней плоскостью зуба подвесной стены, при этом соотношение между толщиной пластины в месте ее примыкания к боковой стене бассейна и толщиной выступа составляет 0,5-1,6, а соотношение между высотой выступа и р.асстоянием от боковой стены бассейна до зуба подвесной стены составляет 0,8-0,95Предлагаемая конструкция печи обеспечивает создание в процессе ее эксплуатации в наиболее ответственном участке (стене варочного бассейна на уровне зеркала стекломассы тонкого слоя стекла, охлаждаемого за счет интенсивного теплоотбора через выступ металлической пластины. Одновременно пластина с выступом полностью перекрывает зазор между боковыми стенами бассейна и подвесными стенами пламенного пространства, что исключает возможность разрушения зубьев подвесной стены и несущих металлически конструкций, тем самым обеспечивая . продление рабочей кампании стекловаренной ванной печи. На чертеже изображена предлагаемая печь, поперечный разрез. Стекловаренная ванная печь имеет варочный бассейн 1, подвесные стены 2 и свод 3. На наружной поверхности . верхнего ряда боковых стен k варочного бассейна 1 установлена металли ческая пластина 5 коробчатого сечения с выступом 6, обращенным внутрь печи и расположенным между верхней плоскостью боковой стены k бассейна 1 и нижней плоскостью зуба 7 подвесной стены 2. Охлаждение металлической пластины 5 осуществляется пу тем ее орошения, водой, подаваемой на трубы 8 через патрубок 9- Отвод . воды осуществляется через патрубок Зуб 7 подвесной стены 2, опирающийся на кронштейн 11, укрепленный на колонне 12, защищает выступ 6 метал лической пластины 5 и горизонтальны слой 13 стекла, расположенный на ве ней плоскости верхнего ряда боковых стен Ц варочного бассейна 1 от прямого излучения из пламенного пространства печи. Для уменьшения -тепловых потерь наружная поверхность oi- неупорной кладки печи снабжена тепл вой изоляцией 1. Оптимальным вариантом предлагаемой конструкции стекловаренной ванной печи, обеспечивающим эксплуатационную надежность элементов верхне го строения и металлических несущих конструкций, а также эффективность охлаждения стекломассы в поверхност ном слое, является вариант, при котором соотношение между толщиной металлической пластины 5 в месте ее примыкания к боковой стене k варочного бассейна 1 и толщиной выступа 6 составляет 0,5-1,6 а соотношение между высотой выступа 6 и расстоянием от боковой стены k варочного бассейна 1 до зуба 7 подвесной стены 2 составляет 0,8-0,95. Предлагаемая печь работает следующим образом. С помощью механических загрузчиков (не показаны)в варочный бассейн 1 поступает шихта и бой, варка которых осуществляется за счет сжигания газообразного или жидкого топлива в пламенном пространстве печи, ограниченном подвесными стенами 2 и сводом 3. По мере продвижения шихта и бой- распределяются по всей поверхности стекломассы, включая участки, расположенные вблизи боковой стены k варочного бассейна 1. При этом участки сваренной стекломассы на горизонтальной поверхности боковой стены 4 варочного бассейна 1 образуют горизонтальный слой - 3 приконтактного ст,екла. Интенсивный теплоотбор через выступ 6 металлической пласtины 5, установленной на наружной поверхности боковой стены t бассейна 1, осуществляемый путем орошения наружной поверхности пластины 5 водой, подаваемой из трубы 8 через патрубок 9 способствует резкому снижению температуры приконтактного стекла в горизонтальном слое 13. Вода, стекая по наружной поверхности металлической пластины 5 собирается в ее нижней части и отводится для охлаждения через патрубок 10 в градирню. Одновременно металлическая пластина 5 с выступом 6 полностью перекрывает рабочее пространство печи тем самым предотвращая разрушение кронштейна 11 и колонн 12 от воздействия излучений и высокотемпературных дымовых газов.В верхней части металлическая плита 5 имеет горизонтальную полку, служащую дополнительной опорой зуба 7 подвесной стены 2, что также резко повышает эксплуатационную надежность элементов верхнего строения. Внедрение в промышленность предлагаемой печи позволяет значительно продлить ее рабочую кампанию за счет резкого охлаждения горизонтального приконтактного слоя стекла, полного отсечения рабочего пространства печи, предотвращения излучения и выбивания высокотемпературных дымовых газов из печи, повышения эксплуатационной надежности элементов верхнего строения и несущих металлических конструкций. Продление рабочей кампании одной стекловаренной печи производительностью порядка 300 т стекломассы в сутки до 6-7 лет в результате внедрения изобретения обеспечивает получение годового эконоического эффекта в размере порядка 00 тыс.руб./ 79 Формула изобретения Стекловаренная ванная печь, содер жащая варочный бассейн, свод и подвесные стены, опирающиеся на зуб, пр мем на наружной поверхности боковых стен установлена металлимескай водоохлаждаемая пластина коробчатого сечения, от личающаяся тем, что, с целью продления рабочей кампании печи, металлическая пластина выполнена с выступом, обращенным внутрь печи и расположенным межky верхней плоскостью стены варочного бассейна и нижней плоскостью зуба подвесной стены, при этом соотношение между толщиной пластины в мест ее примыкания к боковой сдене бас/исейна и ТОЛ1ЦИНОЙ выступа составляет 0,,6, а соотношение между в 1:отой выступа и расстоянием от бо;ювой стены бассейна до зуба годвесной стены составляет 0,8-0,95Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 , Авторское свидетельство CCCt (f 530852, кл. С 03 В 5/04, 1975. 2.ПатентСША ff 3 37327, кл, 263-+, опублик. 19бЭ. 3.Жданю М. П. и др. Продление межремонтного периода электростекловаренной печи, Стехло и керамика, 1969, № 8. с, (прототип).